[0001] Die Erfindung betrifft ein Lautsprechermodul für ein Hörgerät. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Hörgerät mit einem solchen Lautsprechermodul.
[0002] Unter den Begriff "Hörgerät" fallen insbesondere Hörhilfegeräte, die Personen mit
einer Hörminderung dazu dienen, diese Hörminderung zumindest teilweise auszugleichen.
Dazu umfassen Hörhilfegeräte als Komponenten üblicherweise wenigstens ein Mikrofon
zur Aufnahme von akustischen Tonsignalen (z.B. Stimmen, Musik und/oder sonstigen Umgebungsgeräuschen),
eine Signalverarbeitungseinheit (auch als Signalprozessor bezeichnet) zur Filterung
und zumindest teilweisen Verstärkung der aufgenommenen Tonsignale sowie einen (meist
auch als "Hörer" bezeichneten) Lautsprecher zur Ausgabe der verarbeiteten Tonsignale
an ein Ohr eines Hörgeräteträgers (d.h. der Person mit Hörminderung). Alternativ zu
dem Lautsprecher umfassen Hörhilfegeräte - je nach Art der Hörminderung - beispielsweise
ein Knochenleitungs- oder Kochlea-Implantat zur mechanischen bzw. elektrischen Stimulation
des Hörzentrums des Hörgeräteträgers. Unter den Begriff "Hörgerät" fallen jedoch auch
andere Geräte, die zur Ausgabe von (akustischen) Tonsignalen an das Gehör des entsprechenden
Hörgeräteträgers dienen. Derartige Geräte sind beispielsweise sogenannte Tinnitus-Masker,
Kopfhörer, Headsets und dergleichen.
[0003] Ein Hörgerät, insbesondere ein Hörhilfegerät, kann beispielsweise als einzelnes,
"monaurales" Hörhilfegerät zur unabhängigen Versorgung eines Ohrs des Hörgeräteträgers
ausgebildet sein. In ein solches monaurales Hörgerät bzw. Hörhilfegerät sind dabei
üblicherweise alle vorstehend beschriebenen Komponenten integriert. Das Hörgerät bzw.
Hörhilfegerät kann aber auch Teil eines binauralen Hörgerätesystems sein. Ein solches
binaurales Hörgerätesystem ist dabei regelmäßig zur Versorgung beider Ohren des Hörgeräteträgers
eingerichtet. Dabei findet üblicherweise zwischen den beiden (binauralen) Hörgeräten
ein Datenaustausch (Signalaustausch) statt, der die eigentliche binaurale Signalverarbeitung
ermöglicht. So sind binaurale Hörgeräte häufig mit Signalverarbeitungsalgorithmen
ausgestattet, mittels derer beispielsweise zur Erzeugung einer Richtwirkung die von
beiden Hörgeräten empfangenen Tonsignale berücksichtigt werden. Dazu müssen die Tonsignale
erkanntermaßen zwischen den Hörgeräten übertragen werden.
[0004] Der Datenaustausch zwischen den beiden binauralen Hörgeräten erfolgt dabei regelmäßig
über ein Funksystem. Das heißt, dass beide binaurale Hörgeräte zumindest eine Antenne
zum Senden und/oder Empfangen der auszutauschenden Daten aufweisen. Diese Antennen
stellen jedoch ein zu den vorstehend beschriebenen Komponenten zusätzliches Bauteil
dar, das erkanntermaßen innerhalb eines Hörgerätegehäuses (zumindest innerhalb des
für das Hörgerät zur Verfügung stehenden Bauraums) platziert werden muss. Um eine
hinreichend hohe Qualität im Hinblick auf das Senden und Empfangen der auszutauschenden
Daten aufrechterhalten zu können, kann jedoch eine gewisse Größe (insbesondere ein
gewisses Volumen) der Antenne nicht unterschritten werden. Der somit für die Antenne
benötigte Platzbedarf läuft allerdings den Bestrebungen, Hörgeräte aller Bauarten
(z.B. Hinter-dem-Ohr-, In-dem-Ohr- oder Im-Kanal-Hörgeräte) mit immer kleineren Gehäusevolumina
zu versehen, zuwider. Denn andere Hörgerätekomponenten, wie insbesondere der Lautsprecher,
können nicht beliebig verkleinert werden, da ansonsten die Klangqualität und die Effizienz
der ausgegebenen Tonsignale abnehmen würde. Aus
EP 2 894 880 A2 ist dabei bekannt, eine die Antenne bildende Spule mit einer Schirmungsplatte unter
Zwischenlage einer Vibrationsdämpfung an eine andere Hörgerätekomponente, insbesondere
an den Lautsprecher aufzusetzen, wobei der hohle Kern der Spule einen Teil eines Schallkanals
bildet.
[0005] Die Klangqualität ist allerdings eines der Hauptqualitätsmerkmale, die der Hörgeräteträger
beim Gebrauch eines Hörgeräts wahrnimmt. Die Klangcharakteristik und die Effizienz
in tiefen Frequenzen (und damit die subjektiv empfundene Klangqualität) eines Lautsprechers
wird dabei insbesondere durch ein Rückvolumen (auch als "back volume" bezeichnet),
das üblicherweise durch ein Volumen gebildet ist, das von einer die Tonsignale erzeugenden
Lautsprechermembran gegenüber der Umgebung abgegrenzt wird, sowie durch ein Frontvolumen
(auch als "front volume" bezeichnet), das zwischen der Lautsprechermembran und dem
Schallauslass des Hörers bzw. zwischen dem Schallauslass des Hörers und dem Trommelfell
angeordnet ist, beeinflusst. Insbesondere wirkt sich hierbei das Verhältnis aus Rückvolumen
und Frontvolumen auf die Klagqualität und Effizienz des Hörers aus. Üblicherweise
bezieht sich hierbei der Begriff des Frontvolumens auf das Volumen zwischen der Lautsprechermembran
und dem Schallauslass des Hörers. Übliche in einem Hörgerät eingesetzte Lautsprecher
sind meist innerhalb des Hörgerätegehäuses angeordnet und mittels eines Schallstutzens
oder eines Schallschlauchs, der einen Schallkanal bildet, mit einem Schallausgang
des Hörgerätegehäuses verbunden. Das zwischen der Lautsprechermembran und dem Schallausgang
angeordnete Volumen stellt daher folglich das Frontvolumen in diesem Sinne dar.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem zur funkbasierten Datenübertragung
eingerichteten Hörgerät eine verbesserte Klangcharakteristik zu ermöglichen.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Lautsprechermodul mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Hörgerät
mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische
Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
[0008] Das erfindungsgemäße Lautsprechermodul ist für den Einsatz in einem Hörgerät mit
funkbasierter Datenübertragung eingerichtet und vorgesehen. Das Lautsprechermodul
umfasst dabei einen Lautsprecher, der eine Lautsprechermembran und einen Antrieb für
diese Lautsprechermembran (im Folgenden: Membranantrieb) umfasst. Des Weiteren umfasst
das Lautsprechermodul ein Gehäuse, in dem der Lautsprecher angeordnet ist. Vorzugsweise
umschließt das Gehäuse den Lautsprecher dabei allseitig bis auf eine Öffnung, durch
die hindurch im Betrieb des Lautsprechers akustische Signale in die Umgebung austreten
können. Das Lautsprechermodul umfasst außerdem eine Antenneneinheit zum Senden und/oder
Empfangen von elektromagnetischen Signalen. Diese Antenneneinheit weist dabei eine
Antennenspule mit einer Spulenachse und einen rohrförmigen Spulenkern, auf den die
Antennenspule aufgewickelt ist und der einen Schallkanal bildet, auf. Der Begriff
"rohrförmig" ist hierbei ohne eine Beschränkung auf eine spezifische Querschnittsform
des Rohrs zu verstehen. So hat der sich rohrförmig erstreckende Spulenkern insbesondere
einen quadratischen, rechteckigen, mehreckigen, ovalen oder runden Querschnitt. In
einer möglichen Ausführungsform variiert die Querschnittsform entlang des Spulenkerns.
Die Antennenspule erstreckt sich dabei entlang ihrer Spulenachse vorzugsweise geradlinig.
Des Weiteren weist die Antenneneinheit eine Antennengrundplatte auf, in der eine in
den Schallkanal des Spulenkerns mündende Schalldurchtrittsöffnung ausgebildet ist.
Die Antennenspule, der Spulenkern sowie die Antennengrundplatte geben dabei eine Antennencharakteristik
der Antenneneinheit vor. Die Seitenwand des Gehäuses auf der Membranseite - d.h. die
der Lautsprechermembran(-Oberfläche) gegenüberliegende Seitenwand - ist dabei durch
die Antennengrundplatte gebildet.
[0009] Das heißt, dass das Lautsprechermodul eine aus dem Lautsprecher und der Antenneneinheit
gebildete Baueinheit darstellt, bei der die Antenneneinheit in das Gehäuse des Lautsprechers
integriert ist. Eine Schallaustrittsöffnung des Lautsprechermoduls, durch die der
von der Lautsprechermembran erzeugte Schall in die Umgebung abgegeben werden kann,
ist dabei vorzugsweise durch das der Antennengrundplatte abgewandte Freiende des Schallkanals
gebildet (d h. an dem Freiende des Spulenkerns angeordnet). Insbesondere sind dem
Lautsprecher und der Antenneneinheit, konkret der Antennengrundplatte keine zusätzlichen
Gehäuseteile zwischengeordnet.
[0010] Unter "Antennencharakteristik" werden hier und im Folgenden insbesondere Leistungsmerkmale
der Antenneneinheit verstanden, wie z.B. eine (möglichst geringe aufzuwendende, elektrische)
Sendeleistung zur Datenübertragung an einen Empfänger, eine hohe Empfangsleistung
sowie eine geringe Störanfälligkeit.
[0011] Dadurch, dass der Schallkanal durch den mit der Antennenspule bewickelten Spulenkern
gebildet ist, kann für eine separate Antenne erforderlicher Bauraum eingespart werden
und somit der in dem Hörgerätegehäuse verbleibende Bauraum ohne Auswirkungen auf das
Volumen des Lautsprechers, insbesondere auf das Rückvolumen, verkleinert oder alternativ
ein Lautsprecher mit entsprechend vergrößertem Rückvolumen verbaut werden. Dadurch,
dass die Antennengrundplatte eine Seitenwand des Lautsprechergehäuses bildet, kann
vorteilhafterweise bei gleich bleibendem Antennenvolumen, insbesondere bei gleich
bleibender Länge des Spulenkerns das zu einem Großteil durch den Schallkanal gebildete
Frontvolumen im Verhältnis zu dem Rückvolumen reduziert werden. Die Antenneneinheit
rückt näher an die Lautsprechermembran. Dadurch wird vorteilhafterweise der akustische
Widerstand für die Lautsprechermembran herabgesetzt und folglich die Klangcharakteristik
des Lautsprechers verbessert. Die Erfindung geht dabei von der eigenen Erkenntnis
aus, dass eine Verkleinerung des Frontvolumens und eine Vergrößerung des Rückvolumens
die Bandbreite und die Effizienz des Lautsprechers in tiefen Frequenzen erhöht. Zudem
kann der Lautsprecher bei gleichbleibender oder sogar verringerter Baugröße (sowie
insbesondere bei gleichbleibender elektrischer Leistung) eine höhere (Schallausgangs-)
Leistung aufweisen. Zusätzlich ergibt sich durch die Integration der Antennengrundplatte
in das Gehäuse des Lautsprechermoduls eine insgesamt möglichst kurze Baulänge des
Lautsprechermoduls (insbesondere entlang der Spulenachse der Antennenspule), die hinsichtlich
einer kompakten Gestaltung des gesamten Hörgeräts vorteilhaft ist.
[0012] In einer bevorzugten Ausführung ist die Lautsprechermembran derart im Gehäuse befestigt,
dass hierdurch der Schallkanal gegenüber dem Gehäuseinnenraum abgetrennt ist. Das
heißt, dass der Gehäuseinnenraum das Rückvolumen bildet. Die Lautsprechermembran verschließt
den Schallkanal gegenüber dem Gehäuseinnenraum. Die Lautsprechermembran ist bis auf
einen notwendigen Schwingungsabstand unmittelbar an die Antennengrundplatte gerückt.
Dazu ist die Lautsprechermembran beispielsweise über einen insbesondere metallischen
Randbereich an den seitlichen Wänden des Gehäuses befestigt oder sie ist unmittelbar
an der Antennengrundplatte montiert. Dadurch wird einerseits gegenüber einer üblichen
Lautsprecherkonstruktion, bei der die Lautsprechermembran gegenüber dem Schallkanal
deutlich in den Innenraum des (meist quaderförmigen) Gehäuses versetzt aufgespannt
ist und dabei den von den (Gehäuse-)Seitenwänden umgebenen Gehäuseinnenraum in zwei
Teilvolumina unterteilt, das von der Lautsprechermembran von der Umgebung, hier konkret
dem Schallkanal, abgetrennte Rückvolumen, insbesondere in Bezug zum Frontvolumen,
vergrößert. Das Frontvolumen ist auf das ohnehin in dem Spulenkern vorhandene Volumen
verkleinert. Durch ein vergrößertes Rückvolumen wird ebenfalls der akustische Widerstand
für die Lautsprechermembran bei Erzeugung der akustischen (Ausgangs-)Signale herabgesetzt.
Insbesondere werden durch ein vergrößertes Rückvolumen die Tieftoneigenschaften des
Lautsprechers verbessert.
[0013] In einer besonders zweckmäßigen Ausführung ist die Lautsprechermembran in dem Spulenkern
(d. h. innerhalb des Spulenkerns) angeordnet. Vorzugsweise ist die Lautsprechermembran
dabei radial zur Spulenachse der Antennenspule angeordnet. In dieser Ausführung ist
das Rückvolumen weiter vergrößert und der von der Lautsprechermembran gegenüber dem
Gehäuseinnenraum abgegrenzte Schallkanal und somit das in dem Schallkanal angeordnete
Frontvolumen entsprechend weiter verkleinert, sodass die Klangcharakteristik des Lautsprechers
weiter verbessert wird. Insbesondere können durch die Volumenänderung des Rückvolumens
und des Frontvolumens vorteilhafterweise sowohl hohe als auch tiefe Frequenzen besser
(vorzugsweise mit klarem Klang) dargeboten werden.
[0014] In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung umfasst der Membranantrieb eine Antriebsspule
mit einer Spulenachse. Vorzugsweise ist die Antriebsspule entlang ihrer Spulenachse
insbesondere geradlinig langgestreckt, d. h. die Antriebsspule weist im Vergleich
zu ihrer Erstreckung quer zur Spulenachse (auch als "Dicke" bezeichnet) eine größere
Länge auf. Die Spulenachse der Antennenspule ist in dieser Ausführung vorzugsweise
senkrecht zu der Spulenachse der Antriebsspule ausgerichtet. In diesem Fall ist zweckmäßigerweise
auch die Antennengrundplatte senkrecht zur der Spulenachse der Antennenspule angeordnet.
Dadurch, dass die Antennenspule und die Antriebsspule (bzw. deren jeweilige Spulenachsen)
senkrecht zueinander ausgerichtet sind, wird im Betrieb der jeweiligen Spule eine
Einkopplung des von dieser Spule erzeugten Magnetfelds in die entsprechende andere
Spule vorteilhaft verringert. Insbesondere kann dadurch eine störende Induktion von
Strömen durch das Magnetfeld einer Spule in der entsprechend anderen Spule vorteilhaft
reduziert werden. Somit wird insbesondere eine Störung der Antenne durch das Magnetfeld
der Antriebsspule verringert und somit die Qualität der Datenübertragung der Antenneneinheit
erhöht.
[0015] In einer bevorzugten Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführung stehen
die jeweiligen Spulenachsen der Antennenspule und der Antriebsspule aufeinander senkrecht.
Mit anderen Worten schneiden sich die beiden Spulenachsen mit einem Winkel von 90°.
[0016] In einer bevorzugten Ausführung sind der Spulenkern sowie die Antennengrundplatte
aus ferromagnetischem und/oder ferrimagnetischem Material ausgebildet. Vorzugsweise
sind der Spulenkern und die Antennengrundplatte dabei aus Ferrit gebildet. Aufgrund
der dadurch vorhandenen magnetischen Eigenschaften tragen somit sowohl der Spulenkern
als auch die Antennengrundplatte besonders vorteilhaft zur Antennencharakteristik
der Antenneneinheit bei. In dieser Ausführung handelt es sich bei der Antenneneinheit
vorzugsweise um eine magnetische Antenne, insbesondere um eine "Ferritantenne". Derartige
Antennen eignen sich vorteilhafterweise besonders gut zur Signalübertragung in einem
Frequenzbereich zwischen vorzugsweise etwa 100 kHz bis 10 MHz. Diese Antennen ermöglichen
nämlich eine Datenübertragung über vergleichsweise kurze Entfernungen, wie z.B. in
der Größenordnung des Abstands der beiden Ohren eines Menschen zueinander, bei gleichzeitig
(insbesondere im Vergleich zu hochfrequenten Datenübertragungssystemen) niedriger
elektrischer Leistungsaufnahme. Insbesondere werden die bei diesen Antennen zur Datenübertragung
genutzten magnetischen Felder durch das zwischen der sendenden und der empfangenden
Antenne angeordnete Körpergewebe (insbesondere den Kopf) in diesem vergleichsweise
niedrigen Frequenzbereich vorteilhafterweise nicht oder nur zu einem vernachlässigbaren
Anteil gedämpft. Zudem weist die magnetische Antenne vorteilhafterweise auch eine
im Vergleich zu einer Antenne für ein elektrisches Feld kleinere Baugröße auf, was
wiederum zur Einsparung von Bauraum beiträgt. Des Weiteren wirkt in dieser Ausführung
die Antennengrundplatte vorteilhafterweise als eine Art magnetischer Schirm zwischen
der Antriebsspule und der Antennenspule. Insbesondere schließt die Antennengrundplatte
aufgrund ihrer zu der Spulenachse der Antriebsspule parallelen Anordnung - und damit
ihrer senkrechten Ausrichtung zur Antennenspule - das Magnetfeld der Antriebsspule
zumindest zu großen Teilen quer zur Spulenachse der Antennenspule kurz, sodass eine
Einkopplung des Magnetfelds der Antriebsspule und dadurch induzierte Ströme in der
Antennenspule vernachlässigbar gering sind. Somit wird die Qualität der Datenübertragung
der Antenneneinheit (insbesondere deren Robustheit gegen störende Magnetfelder) weiter
erhöht.
[0017] In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Spulenkern der Antenneneinheit
insbesondere derart angeordnet, dass die Spulenachse der Antennenspule die Antriebsspule
schneidet. Dadurch wird die Schirmwirkung der Antennengrundplatte weiter verbessert
und somit die Einkopplung des magnetischen Felds der Antriebsspule in die Antennenspule
weiter verringert.
[0018] In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Spulenkern vorzugsweise derart angeordnet,
dass die Spulenachse der Antennenspule im Wesentlichen - d.h. exakt oder näherungsweise,
insbesondere mit einem gegenüber der Länge der Antriebsspule um ein Vielfaches kleineren
Abstand - mittig zur Antriebsspule verläuft. Dadurch wird eine auch als "magnetisch
symmetrisch" bezeichnete Anordnung der jeweiligen Magnetfelder der Antriebsspule und
der Antennenspule erreicht, durch die insbesondere in Kombination mit der ferro- und/oder
ferrimagnetischen Antennengrundplatte vorteilhafterweise eine besonders hohe Schirmwirkung
bzw. eine vernachlässigbar geringe Einkopplung des Magnetfelds der Antriebsspule in
die Antennenspule ermöglicht wird.
[0019] In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung umfasst die Antenneneinheit wenigstens
eine Antennenseitenplatte, die sich auf einer der Antennenspule abgewandten Seite
der Antennengrundplatte abgewinkelt zur Antennengrundplatte, vorzugsweise senkrecht
zu dieser erstreckt. Zweckmäßigerweise deckt die oder die jeweilige Antennenseitenplatte
eine (zu der vorstehenden beschriebenen membranseitigen Seitenwand weitere) Seitenwand
des Gehäuses ab. Des Weiteren ist die oder die jeweilige Antennenseitenplatte vorzugsweise
aus dem gleichen Material wie der Spulenkern und die Antennengrundplatte gebildet.
Die Antennenseitenplatte führt dabei vorteilhafterweise zu einer Verlängerung der
Antenneneinheit (insbesondere entlang der Spulenachse der Antennenspule) und somit
zu einer weiteren Verbesserung der Antennencharakteristik. Des Weiteren wird das von
der Antennenspule erzeugte Magnetfeld aufgrund der Anordnung der oder der jeweiligen
Antennenseitenplatte um den Lautsprecher herumgeführt. Des Weiteren trägt die oder
die jeweilige Antennenseitenplatte auch zur Schirmwirkung der Antennengrundplatte
und somit zur Abschirmung des von der Antriebsspule erzeugten Magnetfelds gegenüber
der Antennenspule bei.
[0020] Zur weiteren konstruktiven Integration des Lautsprechermoduls ist in einer zweckmäßigen
Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführung wenigstens eine der vorstehend
beschriebenen weiteren Seitenwände des Gehäuses durch die oder jeweils eine Antennenseitenplatte
gebildet. Das heißt, dass diese Seitenwand des Gehäuses entfällt und durch die Antennenseitenplatte
ersetzt ist. Für den Fall, dass die Antenneneinheit insbesondere vier der vorstehend
beschriebenen Antennenseitenplatten umfasst, bilden diese im Fall der vorliegenden
Weiterbildung einen schachtel- oder becherartigen Teil des Gehäuses.
[0021] In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Antennengrundplatte mit Abstand,
beispielsweise im Bereich von 50 bis 150 µm, insbesondere von etwa 100 µm, mit dem
Spulenkern und/oder gegebenenfalls mit der oder der jeweiligen Antennenseitenplatte
verbunden. Mit anderen Worten stehen die Antennengrundplatte, der Spulenkern sowie
gegebenenfalls die oder die jeweilige Antennenseitenplatte nicht unmittelbar miteinander
in Kontakt, sondern sind beispielsweise mittels einer Klebeschicht und/oder andersartigen
isolierenden Zwischenstücken - beispielsweise Kunststoff - voneinander beabstandet
und zueinander gehaltert. Dadurch wird vorteilhafterweise ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis
der Antenneneinheit, d. h. ein besonders störungsfreier Empfang erreicht. Das Magnetfeld
der Antriebsspule des Lautsprechers wird gegenüber der Antenne mit einer besseren
Dämpfung abgeschirmt.
[0022] Bei dem Lautsprecher handelt es sich in einer bevorzugten Ausführung um einen sogenannten
"balanced armature"-Lautsprecher oder um einen "moving armature"-Lautsprecher. In
beiden Fällen umfasst der Lautsprecher, insbesondere dessen Membranantrieb, zusätzlich
zu der Antriebsspule zwei Permanentmagnete sowie einen Anker, der in einem Spalt zwischen
den beiden Permanentmagneten angeordnet ist und der über eine "Antriebsstange" mit
der Lautsprechermembran gekoppelt ist. Der Anker durchläuft außerdem die Antriebsspule.
[0023] Das erfindungsgemäße Hörgerät umfasst ein Lautsprechermodul der vorstehend beschriebenen
Art, sowie vorzugsweise ein (Hörgeräte-)Gehäuse, in dem das Lautsprechermodul angeordnet
ist. Vorzugsweise ist dabei das Lautsprechermodul mit seinem Schallkanal in einer
Schallausgangsöffnung des Hörgerätegehäuses positioniert.
[0024] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
dargestellt. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in einer schematischen Schnittdarstellung ein Lautsprechermodul für ein Hörgerät,
- Fig. 2 bis 5
- in Ansicht gemäß Fig. 1 jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lautsprechermoduls,
und
- Fig. 6
- in einer schematisch durchleuchteten Seitenansicht ein Hörgerät mit einem Lautsprechermodul
gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 5.
[0025] Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0026] In Fig. 1 ist ein Lautsprechermodul 1 für ein (beispielhaft in Fig. 6 dargestelltes)
Hörgerät 2 gezeigt. Das Lautsprechermodul 1 umfasst einen Lautsprecher 3, der in einem
Gehäuse 4 angeordnet ist. Des Weiteren umfasst das Lautsprechermodul 1 eine Antenneneinheit
5, die als Teil des Gehäuses 4 ausgebildet ist. Das Lautsprechermodul 1 bildet somit
eine integrierte Baueinheit für das Hörgerät 2, die zur Ausgabe von akustischen Signalen
sowie zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen (Daten-)Signalen dient.
[0027] Der Lautsprecher 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als sogenannter "balanced-armature"-Lautsprecher
ausgebildet. Der Lautsprecher 3 umfasst dabei eine Lautsprechermembran 7, die im Betrieb
des Lautsprechers 3 in Schwingung versetzt wird und dadurch die akustischen Signale
erzeugt. Zur Erzeugung der Schwingung der Lautsprechermembran 7 umfasst der Lautsprecher
3 einen (Membran-)Antrieb 8. Dieser Membranantrieb 8 weist einen im Wesentlichen U-förmigen
Anker 10 (auch als "armature" bezeichnet) auf, der mittels einer Antriebsstange 12
mit der Lautsprechermembran 7 gekoppelt ist. Der MembranAntrieb 8 weist weiterhin
zwei Permanentmagnete 14 auf, die mit Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen
denen ein Schenkel des Ankers 10 verläuft. Außerdem umfasst der Membranantrieb 8 eine
Antriebsspule 16, mittels derer im Betrieb des Lautsprechers 3 ein Magnetfeld zur
wechselnden Magnetisierung des Ankers 10 erzeugt wird. Die Antriebsspule 16 ist dabei
entlang einer Spulenachse 18 langgestreckt, d.h. mit einer im Vergleich zu ihrer Dicke
größeren Längsausdehnung, ausgebildet.
[0028] Die Antenneneinheit 5 umfasst eine Antennenspule 20, die entlang einer (entsprechend
zugeordneten) geradlinigen Spulenachse 22 angeordnet, konkret gewickelt ist. Die Antennenspule
20 ist dabei auf einen hohlzylindrischen, rohrförmigen (Antennen-) Spulenkern 24,
der aus ferromagnetischem Material, konkret Ferrit, ausgebildet ist, aufgewickelt.
Die Spulenachse 22 der Antennenspule 20 ist dabei senkrecht zu der Spulenachse 18
der Antriebsspule 16 ausgerichtet. Die Antenneneinheit 5 umfasst des Weiteren eine
ebenfalls aus ferromagnetischem Material, konkret Ferrit, gebildete Antennengrundplatte
26, auf der der Spulenkörper 24 - und somit auch die Spulenachse 22 - senkrecht aufsteht.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsvariante sind der Spulenkern 24 und die Antennengrundplatte
26 einstückig gefertigt, wodurch eine vereinfachte Montage resultiert.
[0029] Die Antennengrundplatte 26 bildet dabei eine auf der Membranseite des Lautsprechers
3 angeordnete Seitenwand des Gehäuses 4 - im dargestellten Ausführungsbeispiel konkret
eine (oberseitige) Deckplatte des Gehäuses 4 - aus. Eine zum Auslass der von der Lautsprechermembran
7 erzeugten akustischen Signale erforderliche Schalldurchtrittsöffnung 30 ist dabei
unmittelbar in der Antennengrundplatte 26 ausgebildet. Diese Schalldurchtrittsöffnung
30 mündet dabei in den Zylinderinnenraum des Spulenkerns 24. Dieser Zylinderinnenraum
wird im Folgenden als Schallkanal 32 bezeichnet. Das von der Antennengrundplatte 26
abgewandte Freiende des Schallkanals 32 bildet somit eine Schallaustrittsöffnung des
(gesamten) Lautsprechermoduls 1.
[0030] Eine akustisch vorteilhafte Gestaltung ist dabei dadurch erreicht, dass die Lautsprechermembran
7 im Gehäuse 4 unmittelbar am unteren Ende des Schallkanals 32 angeordnet ist, und
hierdurch den Schallkanal 32 gegenüber dem Gehäuseinnenraum 34 abtrennt bzw. verschließt.
Vorliegend ist die Lautsprechermembran 7 über einen insbesondere metallischen Randbereich
33 am Gehäuse 4 montiert. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Lautsprechermembran
7 über den Randbereich 33 direkt an der Antennengrundplatte 26 befestigt. Die eigentliche,
freischwingende Membran befindet sich direkt unterhalb des Schallkanals 32. Der von
der Lautsprechermembran 7 gegenüber dem Schallkanal 32 abgeschlossene Gehäuseinnenraum
34 des Gehäuses 4 bildet somit das sogenannte Rückvolumen (auch als "back volume"
bezeichnet) des Lautsprechers 3. Das in Bezug auf die Lautsprechermembran 7 schallausgangsseitige
Frontvolumen (auch als "front volume" bezeichnet) wird dabei im Wesentlichen durch
den Schallkanal 32 gebildet.
[0031] In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lautsprechermoduls 1 dargestellt.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
dadurch, dass die Lautsprechermembran 7 innerhalb des rohrförmigen Spulenkörpers 24,
konkret radial zur Spulenachse 22 angeordnet und befestigt ist. Die Antriebsstange
12 ist in diesem Fall entsprechend verlängert. Durch die Anordnung der Lautsprechermembran
7 in dem Spulenkörper 24 ergibt sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 - bei ansonsten gleich bleibenden Abmessungen des Lautsprechermoduls 1 - ein vergrößertes
Rückvolumen und ein verkleinertes Frontvolumen. Dadurch wird vorteilhafterweise der
der Lautsprechermembran 7 entgegen wirkende akustische Widerstand verringert, so dass
(auch bei gegebenenfalls in ihrer Fläche verkleinerter Lautsprechermembran 7) die
Klangcharakteristik des Lautsprechers 3 verbessert werden kann. So kann das derart
ausgestaltete Lautsprechermodul 1 vorteilhafterweise sowohl tiefe als auch hohe Töne
- d. h. niedrige und hohe Frequenzen - besser übertragen.
[0032] Dadurch, dass die Antennengrundplatte 26 aus ferromagnetischem Material ausgebildet
ist, dient diese einerseits zur Verbesserung der Antennencharakteristik der Antenneneinheit
5. Andererseits schirmt die Antennengrundplatte 26 die Antennenspule 20 auch von dem
im Betrieb des Lautsprechers 3 von der Antriebsspule 16 ausgehenden Magnetfeld zumindest
teilweise ab.
[0033] Ein hinsichtlich der Schirmwirkung der Antennengrundplatte 26 verbessertes Ausführungsbeispiel
des Lautsprechermoduls 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist der Spulenkern 24
und somit die Antennenspule 20 derart auf der Antennengrundplatte 26 positioniert,
dass die Spulenachse 22 der Antennenspule 20 die Antriebsspule 16 des Lautsprechers
3 schneidet. Konkret ist in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Spulenachse
22 der Antennenspule 20 mittig zu der Antriebsspule 16 ausgerichtet und schneidet
zudem die Spulenachse 18 der Antriebsspule 16 (in der Mitte der Antriebsspule 16).
Dadurch ergibt sich ein besonders günstiger Verlauf des Magnetfelds der Antriebsspule
16 (dargestellt durch schematisch angedeutete Magnetfeldlinien 40). Die in Fig. 3
oberen Magnetfeldlinien 40 (d.h. die der Antennenspule 20 näherliegenden Magnetfeldlinien
40) werden dabei von der Antennengrundplatte 26 derart ausgelenkt, dass sie näherungsweise
quer (rechtwinklig) zur Spulenachse 22 der Antennenspule 20 kurzgeschlossen werden.
Dadurch ergeben sich besonders geringe Störeinflüsse durch das Magnetfeld der Antriebsspule
16 auf die Antennencharakteristik der Antenneneinheit 5. Zusätzlich ist der Spulenkern
24 gegenüber der Antennengrundplatte 26 mit einem geringen Abstand, beispielsweise
mittels einer Folie, positioniert. Das Magnetfeld der Antriebsspule 16 wird hierdurch
zusätzlich mit einer erhöhten Dämpfung von der Antennenspule 20 abgeschirmt.
[0034] Eine Verbesserung der Schirmwirkung der Antennengrundplatte 26 ergibt sich bereits
aber auch, wenn die Spulenachse 22 der Antennenspule 20 - wie in den Fig. 4 und 5
dargestellt - nicht mittig zu der Antennenspule 16 angeordnet ist, sondern derart
positioniert ist, dass sie die Antriebsspule 16 (in einem Bereich zwischen deren Mitte
und einem der beiden Enden) schneidet. Somit kann vorteilhafterweise ein Kompromiss
zwischen einer Verringerung der Störeinflüsse auf die Antennenspule 20 durch die Antriebsspule
16 und den bei Hörgeräten häufig vorliegenden (meist bauraumbedingten) konstruktiven
Restriktionen gebildet werden.
[0035] Wie in Fig. 4 ebenfalls dargestellt ist, umfasst die Antenneneinheit 5 zusätzlich
Antennenseitenplatten 42, die auf der der Antennenspule 20 abgewandten Seite der Antennengrundplatte
26 zu letzterer abgewinkelt angeordnet und konkret auf die Außenseite des Gehäuses
4 aufgesetzt sind. Durch diese Antennenseitenplatten 42 wird im Betrieb der Antenneneinheit
5 das von der Antenneneinheit 20 erzeugte Antennenmagnetfeld vorteilhaft um den Lautsprecher
3 herumgeleitet. Des Weiteren tragen die Antennenseitenplatten 42 auch zur Abschirmung
des Magnetfelds der Antriebsspule 15 gegenüber der Antennenspule 20 bei.
[0036] Wie aus Fig. 4 des Weiteren zu entnehmen ist, sind die Antennenseitenplatten 42 sowie
auch der Spulenkörper 24 jeweils mit einem geringem Abstand zu der Antennengrundplatte
26 beabstandet. Der entsprechende Abstand ist beispielsweise durch eine Klebeschicht
oder durch eine zwischengelegte Folie verwirklicht.
[0037] In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel stehen die Antennenseitenplatten
42 sowie der Spulenkörper 24 dagegen mit der Antennengrundplatte 26 in unmittelbarem
Kontakt.
[0038] In einem in Fig. 5 dargestellten, weiteren Ausführungsbeispiel sind die Antennenseitenplatten
42 nicht auf das Gehäuse 4 aufgesetzt, sondern bilden die jeweiligen senkrecht zu
der Antennengrundplatte 26 stehenden Seitenwände des Gehäuses 4 selbst aus. Dadurch
wird das von dem Lautsprechermodul 1 eingenommene Volumen gegenüber dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 4 weiter reduziert. Insbesondere sind die Antennenseitenplatten 42 und die
Antennengrundplatte 26 hierbei als eine einstückige Einheit gefertigt.
[0039] Das in Fig. 6 dargestellte Hörgerät 2 stellt ein sogenanntes In-dem-Ohr-Hörgerät
(kurz IdO-Hörgerät) dar. Das Hörgerät 2 umfasst dabei ein an die Form des Gehörgangs
des Hörgeräteträgers angepasstes Hörgerätegehäuse 50, das an seinem in der bestimmungsgemäßen
Trageposition dem Trommelfell des Hörgeräteträgers abgewandten Ende durch eine Frontplatte
(als "face plate" 52 bezeichnet) verschlossen ist. An seinem in der bestimmungsgemäßen
Trageposition dem Trommelfell zugewandten Ende weist das Hörgerätegehäuse 50 einen
Schallausgang 54 auf. Gehäuseinnenseitig ist dabei das Lautsprechermodul 1 mit dem
den Schallkanal 32 bildenden Spulenkörper 24 der Antenneneinheit 5 in diesem Schallausgang
54 angeordnet. Ebenfalls dargestellt ist eine Elektronikeinheit 56, die schaltungstechnisch
mit dem Lautsprechermodul 1 gekoppelt ist und die Elemente zur Signalverarbeitung
trägt.
Bezugszeichenliste
[0040]
- 1
- Lautsprechermodul
- 2
- Hörgerät
- 3
- Lautsprecher
- 4
- Gehäuse
- 5
- Antenneneinheit
- 7
- Lautsprechermembran
- 8
- Membranantrieb
- 10
- Anker
- 12
- Antriebsstange
- 14
- Permanentmagnet
- 16
- Antriebsspule
- 18
- Spulenachse
- 20
- Antennenspule
- 22
- Spulenachse
- 24
- Spulenkern
- 26
- Antennengrundplatte
- 30
- Schalldurchtrittsöffnung
- 32
- Schallkanal
- 33
- Randbereich
- 34
- Gehäuseinnenraum
- 40
- Magnetfeldlinie
- 42
- Antennenseitenplatte
- 50
- Hörgerätegehäuse
- 52
- face plate
- 54
- Schallausgang
- 56
- Elektronikeinheit
1. Lautsprechermodul (1) für ein Hörgerät (2),
- mit einem Lautsprecher (3), der eine Lautsprechermembran (7) und einen Antrieb (8)
für die Lautsprechermembran (7) aufweist,
- mit einem Gehäuse (4), in dem der Lautsprecher (3) angeordnet ist, und
- mit einer Antenneneinheit (5), die eine Antennenspule (20) mit einer Spulenachse
(22), einen rohrförmigen Spulenkern (24), der einen Schallkanal (32) bildet, sowie
eine Antennengrundplatte (26), in der eine in den Schallkanal (32) mündende Schalldurchtrittsöffnung
(30) ausgebildet ist, aufweist, wobei die Antennenspule (20), der Spulenkern (24)
und die Antennengrundplatte (26) eine Antennencharakteristik der Antenneneinheit (5)
vorgeben,
dadurch gekennzeichnet dass die Seitenwand des Gehäuses (4) auf der Membranseite durch die Antennengrundplatte
(26) gebildet ist.
2. Lautsprechermodul (1) nach Anspruch 1,
wobei die Lautsprechermembran (7) derart im Gehäuse (4) befestigt ist, dass hierdurch
der Schallkanal (32) gegenüber dem Gehäuseinnenraum (34) abgetrennt ist.
3. Lautsprechermodul (1) nach Anspruch 1, wobei die Lautsprechermembran (7) in dem rohrförmigen
Spulenkern (24) angeordnet ist.
4. Lautsprechermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Antrieb (8) der Lautsprechermembran (7) eine Antriebsspule (16) mit einer
Spulenachse (18) umfasst, und wobei die Spulenachse (22) der Antennenspule (20) senkrecht
zu der Spulenachse (18) der Antriebsspule (16) ausgerichtet ist.
5. Lautsprechermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Spulenkern (24) und die Antennengrundplatte (26) aus ferromagnetischem und/oder
ferrimagnetischem Material ausgebildet sind.
6. Lautsprechermodul (1) nach Anspruch 4 oder 5,
wobei der Spulenkern (24) derart angeordnet ist, dass die Spulenachse (22) der Antennenspule
(20) die Antriebsspule (16) schneidet.
7. Lautsprechermodul (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
wobei der Spulenkern (24) derart angeordnet ist, dass die Spulenachse (22) der Antennenspule
(20) im Wesentlichen mittig zur Antriebsspule (16) verläuft.
8. Lautsprechermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Antenneneinheit (5) wenigstens eine Antennenseitenplatte (42) aufweist,
die sich auf einer der Antennenspule (5) abgewandten Seite der Antennengrundplatte
(26) abgewinkelt zur Antennengrundplatte (26) erstreckt.
9. Lautsprechermodul (1) nach Anspruch 8,
wobei eine weitere Seitenwand des Gehäuses (4) durch die Antennenseitenplatte (42)
gebildet ist.
10. Hörgerät (2) mit einem Lautsprechermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
1. Loudspeaker module (1) for a hearing device (2),
- having a loudspeaker (3), which has a loudspeaker diaphragm (7) and a drive (8)
for the loudspeaker diaphragm (7),
- having a housing (4), in which the loudspeaker (3) is arranged, and
- having an antenna unit (5), which has an antenna coil (20) having a coil axis (22),
a tubular coil core (24), which forms a sound channel (32), and an antenna baseplate
(26), in which a sound passage opening (30) that opens into the sound channel (32)
is formed, wherein the antenna coil (20), the coil core (24) and the antenna baseplate
(26) prescribe an antenna characteristic of the antenna unit (5),
characterized in that the side wall of the housing (4) on the diaphragm side is formed by the antenna baseplate
(26).
2. Loudspeaker module (1) according to Claim 1,
wherein the loudspeaker diaphragm (7) is mounted in the housing (4) such that this
isolates the sound channel (32) from the housing interior (34).
3. Loudspeaker module (1) according to Claim 1,
wherein the loudspeaker diaphragm (7) is arranged in the tubular coil core (24).
4. Loudspeaker module (1) according to one of Claims 1 to 3,
wherein the drive (8) of the loudspeaker diaphragm (7) comprises a drive coil (16)
having a coil axis (18), and wherein the coil axis (22) of the antenna coil (20) is
oriented perpendicular to the coil axis (18) of the drive coil (16).
5. Loudspeaker module (1) according to one of Claims 1 to 4,
wherein the coil core (24) and the antenna baseplate (26) are produced from ferromagnetic
and/or ferrimagnetic material.
6. Loudspeaker module (1) according to Claim 4 or 5, herein the coil core (24) is arranged
such that the coil axis (22) of the antenna coil (20) intersects the drive coil (16).
7. Loudspeaker module (1) according to one of Claims 4 to 6,
wherein the coil core (24) is arranged such that the coil axis (22) of the antenna
coil (20) runs substantially centrally to the drive coil (16).
8. Loudspeaker module (1) according to one of Claims 1 to 7,
wherein the antenna unit (5) has at least one antenna side plate (42) that extends
at an angle to the antenna baseplate (26) on a side of the antenna baseplate (26)
that is remote from the antenna coil (5) .
9. Loudspeaker module (1) according to Claim 8,
wherein a further side wall of the housing (4) is formed by the antenna side plate
(42).
10. Hearing device (2) having a loudspeaker module (1) according to one of Claims 1 to
9.
1. Module de haut-parleur (1) pour appareil auditif (2),
- comportant un haut-parleur (3) muni d'une membrane de haut-parleur (7) et d'un dispositif
d'entraînement (8) pour la membrane de haut-parleur (7),
- comportant un boîtier (4) dans lequel est disposé le haut-parleur (3), et
- comportant une unité d'antenne (5) qui comporte une bobine d'antenne (20) munie
d'un axe de bobine (22), d'un noyau de bobine tubulaire (24) qui forme un canal acoustique
(32), et d'une plaque de base d'antenne (26) dans laquelle est ménagée une ouverture
de passage acoustique (30) débouchant dans le canal acoustique (32), dans lequel la
bobine d'antenne (20), le noyau de bobine (24) et la plaque de base d'antenne (26)
définissent une caractéristique d'antenne de l'unité d'antenne (5),
caractérisé en ce que la paroi latérale du boîtier (4) est formée du côté de la membrane par la plaque
de base d'antenne (26).
2. Module de haut-parleur (1) selon la revendication 1,
dans lequel la membrane de haut-parleur (7) est fixée dans le boîtier (4) de manière
à ce que le canal acoustique (32) soit ainsi par celle-ci de l'espace intérieur (34)
du boîtier.
3. Module de haut-parleur (1) selon la revendication 1,
dans lequel la membrane de haut-parleur (7) est disposée dans le noyau de bobine tubulaire
(24).
4. Module de haut-parleur (1) selon l'une des revendications 1 à 3,
dans lequel le dispositif d'entraînement (8) de la membrane de haut-parleur (7) comprend
une bobine d'entraînement (16) comprenant un axe de bobine (18), et dans lequel l'axe
de bobine (22) de la bobine d'antenne (20) est orienté perpendiculairement à l'axe
de bobine (18) de la bobine d'entraînement (16).
5. Module de haut-parleur (1) selon l'une des revendications 1 à 4,
dans lequel le noyau de bobine (24) et la plaque de base d'antenne (26) sont réalisés
en matériau ferromagnétique et/ou ferrimagnétique.
6. Module de haut-parleur (1) selon la revendication 4 ou 5,
dans lequel le noyau de bobine (24) est disposé de manière à ce que l'axe de bobine
(22) de la bobine d'antenne (20) passe par la bobine d'entraînement (16) .
7. Module de haut-parleur (1) selon l'une des revendications 4 à 6,
dans lequel le noyau de bobine (24) est disposé de manière à ce que l'axe de bobine
(22) de la bobine d'antenne (20) passe sensiblement au centre de la bobine d'entraînement
(16).
8. Module de haut-parleur (1) selon l'une des revendications 1 à 7,
dans lequel l'unité d'antenne (5) comporte au moins une plaque latérale d'antenne
(42) qui s'étend en formant un certain angle avec la plaque de base d'antenne (26)
sur une face de la plaque de base d'antenne (26) qui est tournée à l'opposé de la
bobine d'antenne (5).
9. Module de haut-parleur (1) selon la revendication 8,
dans lequel une autre paroi latérale du boîtier (4) est formée par la plaque latérale
d'antenne (42).
10. Appareil auditif (2) comportant un module de haut-parleur (1) selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9.